[发明专利]并网多逆变器系统防孤岛检测的主动频率偏移的对齐方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏并网逆变器的防孤岛检测技术领域，具体来说，本发明涉及一种并网多逆变器系统防孤岛检测的主动频率偏移的对齐方法。

背景技术

孤岛效应是指即并入公共电网中的发电装置，在电网断电的情况下，这个发电装置仍然向公共电网馈送电量。孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响。孤岛一旦产生将会危及电网输电线路上维修人员的安全；影响配电系统上的保护开关的动作程序，冲击电网保护装置；影响传输电能质量，电力孤岛区域的供电电压与频率将不稳定；当电网供电恢复后会造成相位不同步；单相分布式发电系统会造成系统三相负载欠相供电。因此对于一个并网系统必须能够进行防孤岛效应检测。

目前，并网逆变器的防孤岛检测方法主要分为两类：被动孤岛检测方法和主动孤岛检测方法。被动孤岛检测即通过观察电网的电压、频率以及相位的变化来判断有无孤岛的产生。被动孤岛检测方法有过欠压和过欠频两部分，是直接通过对交流电网检测频率和电压的监控方法。由于电网负载谐振的存在，被动孤岛检测方法不能完全满足孤岛检测的需要。而主动孤岛检测则通过主动检测如频率、相位偏移和输出功率变化测量等。主动孤岛检测方法中，主动频率偏移(Active Frequency Drift，AFD)的孤岛检测技术是比较常用的方法，其通过偏移公共点处电压的频率作为逆变器输出电流的参考频率，造成对负载端电压频率的扰动，即而由频率保护电路来检测出孤岛现象。AFD技术的实行可以在电网断电时，使得逆变器输出频率的偏移会造成累加，直到超出频率保护的范围，再关断逆变器，有效解决负载谐振的影响。

图1为现有技术中的主动频率偏移检测技术中的电流电压波形图。如图1所示，在正常电网电压Va工作情况下，AFD技术是注入一个畸变的电流Iin(也可以用电压源型的并网，这里讲的是电流并网)，正常情况下由于电网电压钳位的作用得到的电网周期为2T，而在电网没有的情况下由于注入的电流畸变，检测到的电压Va′的周期为2t，明显变小，从而达到检测孤岛的要求。

逆变器AFD有动作的起始点，对于多台逆变器的系统，比如微逆变器系统，每个逆变器AFD的动作起始点偏差较大时，可能会出现部分逆变器开始AFD时间比另一部分的晚(即注入偏移的时间不一致)，结果使得AFD对齐的一致性收到影响，功能效果不明显或者孤岛保护失效，从而产生类似虚拟电网，造成逆变器关断的延迟，或者根本不关断。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种并网多逆变器系统防孤岛检测的主动频率偏移的对齐方法，使得逆变器对齐主动频率偏移动作的起始点，实现更高精度的防孤岛检测。

为解决上述技术问题，本发明提供一种并网多逆变器系统防孤岛检测的主动频率偏移的对齐方法，包括步骤：

A.检测各逆变器的电网电压在一第一正弦波形周期内的上升沿过零点；

B.按照数据通讯的延时理论，等待一段时间，所述等待的时间长度使所述逆变器后续接收到一控制命令的时间点落在一第二正弦波形周期内；

C.待所述等待的时间过后，所述控制命令被发送并由所述逆变器于所述第二正弦波形周期内接收；

D.所述逆变器在一第三正弦波形周期内的上升沿过零点开始实现对齐所述主动频率偏移的动作。

可选地，在上述步骤D之后还包括步骤：

E.间隔另一段时间，重复上述步骤A～D。

可选地，所述步骤C包括：

C1.待所述等待的时间过后，发送所述控制命令；

C2.所述逆变器在并网工作时实时判断是否有收到所述控制命令，如果有则继续下一步；

C3.所述逆变器判断收到所述控制命令的时间点距离所述第三正弦波形周期内的所述上升沿过零点的位置，在此之前完成对齐所述主动频率偏移的准备。

可选地，所述第一、第二和第三正弦波形周期为所述电网电压的3个连续的正弦波形周期。

可选地，对齐所述主动频率偏移的方式为在所述第三正弦波形周期内对电流波形注入畸变。

可选地，所述第一正弦波形周期和/或所述第三正弦波形周期为所述电网电压的一个或多个实际的正弦波形周期。

可选地，所述注入畸变的方式为：

在所述第三正弦波形周期内一直注入畸变，同时检测所述电网电压的频率，待所述第三正弦波形周期结束时再次对齐所述主动频率偏移；或者

在所述第三正弦波形周期内分别对一个或多个实际的正弦波形周期注入畸变，对其余一个或多个实际的正弦波形周期不注入畸变来对齐所述主动频率偏移。